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エディントン光度(Eddington luminosity)またはエディントン限界(Eddington limit)とは、外側への放射圧と内側への重力とが釣り合う最大光度として定義される。エディントン光度を超えると、恒星は外層から非常に強い恒星風を発生する。エディントン光度の概念は、クエーサーのような降着ブラックホールの観測光度を説明するために考えられた。 もともとアーサー・エディントンは、この限界を考える時に電子散乱のみを考慮に入れていた。これは現在では、古典エディントン限界と呼ばれることもある。改良された今日のエディントン限界では、制動放射等の効果も含めて考えられる。 ==導出== この限界は、外向きの放射圧が内向きの重力の大きさと等しくなる値として与えられる。どちらの力も逆二乗則に従って減少するため、一度平衡に達すると、流体力学的流束は、恒星内部で異なることになる。 静水圧平衡におけるオイラー方程式より、平均加速度は0となる。 : ここで、は速度、は圧力、は密度、は重力ポテンシャルを表している。圧力がほぼ放射圧の場合、放射束に関係する。 : ここで、は恒星を構成する物質の不透明度である。イオン化水素に対しては、であり、は電子の断面でのトムソン散乱、は陽子の質量である。 表面積によって制限される光度は、 :となる。 現在は、不透明度は一定であると考えられており、この値は積分の外に出せる。発散定理とポアソン方程式を用いると、 : となり、ここでは中心の物体の質量である。これがエディントン光度と呼ばれる〔Rybicki, G.B., Lightman, A.P.: ''Radiative Processes in Astrophysics'', New York: J. Wiley & Sons 1979.〕。 純粋なイオン化水素では、 :となり、ここで?は太陽質量、?は太陽光度である。 静水圧平衡にある物体の最大光度は、エディントン光度である。光度がエディントン光度を超えた場合、放射圧は溢れ出す。一般的な誤解に反して、エディントン光度は、球対称性を必要としない。実際に、この限界は、降着円盤のような非球対象の系についても適用される。 典型的な恒星外層の環境では、電子に放射圧が働くため、陽子の質量は中心から遠ざかるように見える。陽子はトムソン散乱の影響を受けないので、その大きい質量もあり、電荷が分離して放射状の電場が形成される。外側に向かう電場が重力より強くなり、陽子を浮遊させるほどとなると、電子と陽子はどちらも排除される。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 ■ウィキペディアで「エディントン光度」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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